Способ определения трехосных остаточных напряжений Советский патент 1977 года по МПК G01B7/16 G01L1/22 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХОСНЫХ ОСТАТОЧНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ

Сяэсоб рсушествлшот следующим образом. Для определения остаточных напряже НИИ Й| , dj Изв окрестности точки А внутри тела сверлят отверстие 1, радиусом Г| , так чтобы его ось Z

совпадала с главным направлением йд , а проходшцая через точку А радиальная ось X совпадала с главным направлением 6 .На чертеже такое положение дсютигается при V О. Диаметр отверстия 1 должен быть достаточным, чтобы в отъерсТЮ1 разместить необходимые датчики.

На стенках отверстия на уровне поперечного сечения, проходяшего через точку А, закрепляют тангенциальные датчики 2, 3 и осевой датчик 4, последний накладывают на датчик 2 или смещают несколько вдоль оси отверстия. Затем берут начальные отсчеты по датчикам. При этом нужно принимать во внимание, что напряженное соетояние в окрестности точки А уже несколько исгкажено сверлением отверстия 1.:

Сверлят отверстие 5, так чтобы точка А попала на его контур, а его ось пересекала ось X и была параллельна оси отверстия 1. При помоши датчиков на стенках отверстия 1 измеряют деформации, соответсвующие перераспределению напряженного состояния после сверления отверстия 5. Толщина f стенки между отвести ями долж на быть достаточно мала, (расстояние между осями отверстий 0,72 ), а диаметр отверстия 5 должен быть рав.н диаметру отверстия 1, чтобы деформации были того же порядка, как при полной разгрузке измерительного элемента.

Напряжения под датчиком и главные остаточные напряжения подсчитывают по формулам теории упругости.

Если направление главных напряжений 6j и 62 неизвестно, то симметрично датчику 3 закрепляют тангенциальный датчик 6. Расчетные формулы усложняются незначительно.

Точность измерений предложенным способом может быть определена теоретически с использованием соответствующих решений теории упругости, а также путем экспериментального исследования распределения напряжений на стенках подобных отверстий на оптически активных моделях способами измерения фотоупругости или на тарировочных брусках с определенными отверстиями с помощью измерителей деформации (напр ажений), подобных тем, которые используют в способе двух глубоких отверстий.

Формула изобретения

1.Способ определения трехосных остаточных напряжений внутри тела, заключающийся « том, что в теле выполняют отвертие, вызывающее перераспределение, напряжений, устанавливают в отверстие розетку или сершо тензодатчиков, осуществляют вторичное перераспределение напряжений, измеряют деформации в .местах установки тензрдатчиков и по измеренным деформациям вычисляют первоначальные остаточные напряжения, пользуяс соответствующими зависимостями между деформадш и и напрзжещипйи, о т л в ч ающийс я тем, что, с целью снижения трудоемкости, вторичнс1го перерао пределения остаточных напряжений, его осуществляют путем сверления параллельно отверстию с тензодатчиками второго отверстия.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что диаметр второго, отверстия выбирают равным диаметру первого отверстия с расстоянием между осями отверстий, равным 0,72 радиуса отверстий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Курносов Д. Г., Якутович М. В. Измерение остаточных напряжений методом высверливания -отверстий. Заводская лаборатория № 11-12, 1946.

2.Цобкалло С. О. , Васильев Д. М. Измерение остаточных напряжений путем вырезания столбика. Заводская лаборатория № 2, 1949.

3.Винокуров В. А. Сварочные деформации и напряжения. М., Мащнностроение 1968, стр. 166.

4.Там, же, стр. 172-174.